一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种蓖麻油酯‑丙烯酰胺‑丙烯酸共聚物的制备方法，其包括下列步骤：①预处理蓖麻油，蓖麻油和马来酸酐按比例加入搪瓷反应釜中，反应结束后进行分离提纯得到单蓖麻油酸酯，②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺、去离子水按配比量加入不锈钢反应釜，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入烯酸溶液和引发剂溶液，保温反应4h后，二次加入等量的引发剂溶液，继续反应3h；③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。本发明专利技术的方法加工条件简单，操作简便，适合规模化生产，且该方法制得的蓖麻油酯‑丙烯酰胺‑丙烯酸共聚物引入了多种活性官能团，能加强增强相与基体相之间的相容性，从而提高复合材料的整体性能。

A preparation method of castor oil - acrylamide - acrylic acid copolymer

【技术实现步骤摘要】
一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法
本专利技术涉及复合材料助剂
，尤其是一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法。
技术介绍
目前随着工业社会的加速发展，环境问题、自然资源问题也日益严峻，汽车行业也越来越重视这些问题，逐渐朝轻量化、绿色环保化的方向发展。例如，在动力方向逐渐发展新能源汽车，由传统石油型能源驱动型向新型电力型汽车过渡；例如，汽车整车重量降的降低，采用新型的工程塑料代替传统的金属材料。目前采用的新型工程塑料，其强度高、韧性好、可加工性强，而且重量轻。尤其是近年来，随着复合材料工艺研究的不断发展，改性复合材料越来越多地应用于汽车行业。复合材料因其高耐热性、耐腐性、高强度、高韧性、可回收再利用等优势，相比普通树脂基材料，其在汽车领域具有更加广阔的应用前景。但是由于复合材料一般由改性材料和树脂基材料相互结合形成。增强基材料与树脂基体之间由于他们物理、化学性能的不同，它们两者之间的界面结合会直接影响到复合材料整体性能。因此，在复合材料的开发过程中，需要采用助剂促使两种原本并不相容的物质能够较好地结合在一起，使之形成稳定的界面结构，从而提高复合材料的界面黏结强度。因此，在复合材料研发的过程中，开发能够增强基材料与树脂基体之间的兼容性的助剂也非常重要。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法，该方法加工条件简单，操作简便，适合规模化生产，且该方法制得的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物引入了多种活性官能团，能与多种化合物反应，促进复合材料的增强相与基体相之间的界面化学键合作用，加强增强相与基体相之间的相容性，从而提高复合材料的整体性能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：①将蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至90-130摄氏度，反应6h，反应结束后进行分离提纯得到单蓖麻油酸酯，其中，蓖麻油与马来酸酐的摩尔比为1:2；②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺按配比量加入不锈钢反应釜，继续加入去离子水，单蓖麻油酸酯、丙烯酰胺、去离子水的摩尔比为1:0.05：0.02，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入烯酸溶液和引发剂溶液，于30min内滴完，保温反应4h后，二次加入等量的引发剂溶液，继续反应3h；其中，单蓖麻油酸酯、烯酸、引发剂的摩尔比为4:1:0.04；③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。进一步的，所述烯酸采用丙烯酸或甲基丙烯酸中的至少一种，引发剂采用过硫酸铵或过硫酸钾。进一步的，所述步骤②中烯酸溶液的浓度为1mol/L，其中，溶剂采用去离子水。进一步的，所述步骤②中加入的引发剂溶液的浓度为0.02mol/L。溶剂采用去离子水。进一步的，所述步骤①中反应结束后，将反应产物转移到分液漏斗中，用水洗至中性，减压蒸馏，得到单蓖麻油酸酯。进一步的，所述步骤②中滴加烯酸溶液和引发剂溶液的速率与升温速率呈反比。采用上述方法反应得到的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，其引入了酰胺基、羟基、羧基等官能团，这些官能团化学活性高，可以与多种原料反应，形成强化学键，增强结构强度；复合材料在该三元共聚物的作用下，复合材料的增强相和基体树脂就能很好的结合起来，加强增强相与基体相之间的兼容性。具体实施方式本专利技术的具体实施例是蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法，其包括下列步骤：①将蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至90-130摄氏度，反应6h，反应结束后，将反应产物转移到分液漏斗中，用水洗至中性，减压蒸馏，得到单蓖麻油酸酯。其中，蓖麻油与马来酸酐的摩尔比为1:2。②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺按配比量加入不锈钢反应釜，继续加入去离子水，单蓖麻油酸酯、丙烯酰胺、去离子水的摩尔比为1:0.05：0.02，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入烯酸溶液和引发剂溶液，于30min内滴完，滴加烯酸溶液和引发剂溶液的速率与升温速率呈反比，即反应升温较快的时候，就放慢滴加速率，反之亦然。其中，烯酸溶液的浓度为1mol/L，引发剂溶液的浓度为0.02mol/L，溶剂采用去离子水。保温反应4h后，二次加入等量的引发剂溶液，继续反应3h；其中，单蓖麻油酸酯、烯酸、引发剂的摩尔比为4:1:0.04；烯酸采用丙烯酸或甲基丙烯酸中的至少一种，引发剂采用过硫酸铵或过硫酸钾。③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。具体实施例一：①将50mol蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入100mol马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至98摄氏度，反应6h，反应结束后，将反应产物转移到分液漏斗中，用水洗至中性，减压蒸馏，得到单蓖麻油酸酯。②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺、去离子水按摩尔比为1:0.05：0.02配比量加入不锈钢反应釜，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入12.5mol浓度为1mol/L的丙烯酸溶液，以及滴入0.25mol浓度为0.02mol/L的引发剂过硫酸铵溶液，于30min内滴完，保温反应4h后，二次加入0.25mol浓度为0.02mol/L的引发剂过硫酸铵溶液，继续反应3h；③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。具体实施例二：①将50mol蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入100mol马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至98摄氏度，反应6h，反应结束后，将反应产物转移到分液漏斗中，用水洗至中性，减压蒸馏，得到单蓖麻油酸酯。②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺、去离子水按摩尔比为1:0.05：0.02配比量加入不锈钢反应釜，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入12.5mol浓度为1mol/L的丙烯酸溶液，以及滴入0.25mol浓度为0.02mol/L的引发剂过硫酸钾溶液，于30min内滴完，保温反应4h后，二次加入0.25mol浓度为0.02mol/L的引发剂过硫酸钾溶液，继续反应3h；③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。具体实施例三：①将50mol蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入100mol马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至98摄氏度，反应6h，反应结束后，将反应产物转移到分液漏斗中，用水洗至中性，减压蒸馏，得到单蓖麻油酸酯。②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺、去离子水按摩尔比为1:0.05：0.02配比量加入不锈钢反应釜，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入12.5mol浓度为1mol/L的甲基丙烯酸溶液，以及滴入0.25mol浓度为0.02mol/L的引发剂过硫酸铵溶液，于30min内滴完，保温反应4h后，二次加入0.25mol浓度为0.02mol/L的引发剂过硫酸铵溶液，继续反应3h；③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：/n①将蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至90-130摄氏度，反应6h，反应结束后进行分离提纯得到单蓖麻油酸酯，其中，蓖麻油与马来酸酐的摩尔比为1:2；/n②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺按配比量加入不锈钢反应釜，继续加入去离子水，单蓖麻油酸酯、丙烯酰胺、去离子水的摩尔比为1:0.05：0.02，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入烯酸溶液和引发剂溶液，于30min内滴完，保温反应4h后，二次加入等量的引发剂溶液，继续反应3h；其中，单蓖麻油酸酯、烯酸、引发剂的摩尔比为4:1:0.04；/n③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
①将蓖麻油加入搪瓷反应釜中，升温至65℃，加入马来酸酐，搅拌至马来酸酐熔化，继续升温至90-130摄氏度，反应6h，反应结束后进行分离提纯得到单蓖麻油酸酯，其中，蓖麻油与马来酸酐的摩尔比为1:2；
②将单蓖麻油酸酯和丙烯酰胺按配比量加入不锈钢反应釜，继续加入去离子水，单蓖麻油酸酯、丙烯酰胺、去离子水的摩尔比为1:0.05：0.02，搅拌升温至75℃，往不锈钢反应釜中均匀滴入烯酸溶液和引发剂溶液，于30min内滴完，保温反应4h后，二次加入等量的引发剂溶液，继续反应3h；其中，单蓖麻油酸酯、烯酸、引发剂的摩尔比为4:1:0.04；
③加入质量分数浓度为30%的液碱中和，得到成品。


2.根据权利要求1所述的蓖麻油酯-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的制备方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡福泉，
申请(专利权)人：安徽旭升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34